專(zhuān)利名稱(chēng)：基于彈簧受力形變曲線(xiàn)彈簧式安全閥閥瓣微啟識(shí)別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及自動(dòng)化生產(chǎn)安全檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及安全閥在線(xiàn)校驗(yàn)中的閥瓣微啟識(shí)別方法及裝置。
背景技術(shù)：
安全閥是廣泛應(yīng)用于電力、石油化工行業(yè)中承壓設(shè)備的超壓保護(hù)裝置，是系統(tǒng)安全運(yùn)行的保障。安全閥的定期校驗(yàn)是保證安全閥能否準(zhǔn)確可靠地工作，消除被保護(hù)壓力設(shè)備安全隱患的重要措施。目前，安全閥校驗(yàn)技術(shù)主要有離線(xiàn)校驗(yàn)和在線(xiàn)校驗(yàn)兩大類(lèi)。安全閥在線(xiàn)校驗(yàn)技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)專(zhuān)業(yè)化技術(shù)，由于在線(xiàn)校驗(yàn)在整定安全閥的開(kāi)啟壓力時(shí)生產(chǎn)系統(tǒng)不需要停車(chē)，生產(chǎn)照常進(jìn)行，使得安全閥的校驗(yàn)變得簡(jiǎn)便和迅速。因此，這項(xiàng)技術(shù)一出現(xiàn)就在業(yè)內(nèi)立即引起了極大的興趣，尤其對(duì)諸如石化、電力、化工等現(xiàn)代化連續(xù)生產(chǎn)的流程工業(yè)更具吸引力。同時(shí)，在一些特殊場(chǎng)合，如安裝于蒸汽鍋爐系統(tǒng)上的安全閥由于工作溫度高，其熱態(tài)時(shí)整定壓力與冷態(tài)時(shí)的整定壓力存在較大差異，因此要求安全閥在冷態(tài)整定后再進(jìn)行熱態(tài)在線(xiàn)校驗(yàn)，以準(zhǔn)確確定其熱態(tài)開(kāi)啟壓力。由于閥瓣微啟識(shí)別的準(zhǔn)確性直接影響校驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，因此閥瓣微啟識(shí)別技術(shù)是彈簧式安全閥在線(xiàn)校驗(yàn)的關(guān)鍵技術(shù)和難點(diǎn)。目前應(yīng)用到安全閥在線(xiàn)校驗(yàn)系統(tǒng)中的閥瓣微啟識(shí)別技術(shù)傳統(tǒng)的方法主要有探針?lè)?、音頻法、位移法、附加外力曲線(xiàn)拐點(diǎn)識(shí)別法等。探針?lè)ㄒ蕴厥獾臋C(jī)械裝置，在外加力達(dá)到一定時(shí)，放置探針，當(dāng)閥桿移動(dòng)閥瓣開(kāi)啟時(shí)，采用探針斷開(kāi)識(shí)別法來(lái)識(shí)別閥桿的移動(dòng)和閥瓣的開(kāi)啟。由于容易受機(jī)械夾具形變以及放置探針力度的影響，探針斷開(kāi)連接的瞬間并不能有效代表閥瓣微啟瞬間，因此采用該方法的缺點(diǎn)就是測(cè)量誤差大。音頻法主要應(yīng)用在安全閥熱態(tài)時(shí)的檢測(cè)，也即有入口壓力的情況，當(dāng)閥瓣開(kāi)啟時(shí)，會(huì)有氣流聲被拾音探頭探測(cè)，并通過(guò)音頻放大被識(shí)別。該方法的缺點(diǎn)是由人通過(guò)耳麥輸出的音頻信號(hào)主觀(guān)去判斷安全閥閥瓣是否開(kāi)啟，因此人為主觀(guān)因素影響大，這必然會(huì)影響測(cè)量準(zhǔn)確性。同時(shí)，該方法無(wú)法應(yīng)用到安全閥冷態(tài)下的在線(xiàn)校驗(yàn)。位移法是通過(guò)位移傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)閥桿的位移，當(dāng)位移量達(dá)到一定值時(shí)，認(rèn)為閥桿已經(jīng)開(kāi)啟。該方法是建立在機(jī)械家具是剛性連接的理論基礎(chǔ)之上，但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，由于機(jī)械裝置在附加力的作用下，容易發(fā)生形變，而且形變的大小受外力大小的影響。而對(duì)于不同的壓力閥，開(kāi)啟時(shí)附加力大小是不等的，因此機(jī)械夾具的形變大小是不等的。所以很難采用固定的位移量來(lái)判斷閥門(mén)開(kāi)啟狀態(tài)，否則會(huì)帶來(lái)測(cè)量誤差。因此，采用閥桿位移法來(lái)識(shí)別安全閥開(kāi)啟的微動(dòng)位移雖然理論上可行，但實(shí)際應(yīng)用上并不可行。附加力曲線(xiàn)拐點(diǎn)識(shí)別法主要利用附加外力的特征曲線(xiàn)來(lái)識(shí)別安全閥的開(kāi)啟。根據(jù)對(duì)彈簧安全閥開(kāi)啟動(dòng)作特性分析，建立閥桿受力與對(duì)閥桿施力時(shí)間之間的關(guān)系曲線(xiàn)，從而對(duì)閥瓣微啟的識(shí)別。采用附加力曲線(xiàn)拐點(diǎn)識(shí)別法必須施加均勻增加的外力才能得到理想的測(cè)試結(jié)果，而手動(dòng)液壓裝置很難施加均勻的外力，因此必須采用自動(dòng)液壓裝置給閥桿施加附加外力。[0008]目前，安全閥在線(xiàn)校驗(yàn)由于沒(méi)有一種有效的閥瓣微啟識(shí)別技術(shù)，普遍存在校驗(yàn)準(zhǔn)確性差的缺點(diǎn)?；趶椈尚巫兪芰η€(xiàn)閥瓣微動(dòng)識(shí)別法作為關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計(jì)的安全閥在線(xiàn)校驗(yàn)系統(tǒng)，最大優(yōu)點(diǎn)就是具有校驗(yàn)準(zhǔn)確性高，同時(shí)還具備攜帶方便、操作簡(jiǎn)便及高度自動(dòng)化等特點(diǎn)，非常適合應(yīng)用于復(fù)雜環(huán)境如石油、化工、電力等工業(yè)控制領(lǐng)域中的安全閥校驗(yàn)。因此本實(shí)用新型具有創(chuàng)新性，其推廣應(yīng)用可以取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
發(fā)明內(nèi)容彈簧形變受力曲線(xiàn)法主要利用彈簧形變受力曲線(xiàn)進(jìn)行閥門(mén)微啟識(shí)別。在實(shí)際系統(tǒng)中，當(dāng)給閥桿施加附加力時(shí)，機(jī)械裝置會(huì)有形變，拉桿式位移傳感器會(huì)檢測(cè)到位移。不同的附加力，機(jī)械裝置形變值具有微小差異。當(dāng)附加力達(dá)到設(shè)定檢測(cè)點(diǎn)約70%左右時(shí)，這時(shí)在附加力的作用下，作用于閥桿的機(jī)械裝置處于拉緊狀態(tài)。繼續(xù)增加外力時(shí)，在閥瓣微啟前，附加力主要是克服閥門(mén)靜態(tài)剛性力。此時(shí)，如位移傳感器發(fā)生位移主要是因機(jī)械裝置形變引起的，一般需增加較大的附加力才會(huì)引起機(jī)械裝置的形變。而當(dāng)附加力增加到使閥瓣微啟后，此時(shí)附加力僅需要克服彈簧的彈性力，因此，只需增加較小的附加力，彈簧即可由形變使位移傳感器發(fā)生較大的位移。閥瓣微啟必然會(huì)使閥桿發(fā)生位移，也必然會(huì)被位移傳感器檢測(cè)到。因此，在檢測(cè)附加力時(shí)，以位移傳感器位移變化作為啟動(dòng)測(cè)量附加力的觸發(fā)信號(hào)，從而克服彈簧受力曲線(xiàn)法中需要均勻增加外力的弊端。采用彈簧形變受力曲線(xiàn)法優(yōu)點(diǎn)是以位移傳感器產(chǎn)生位移作為壓力傳感器啟動(dòng)測(cè)量的觸發(fā)信號(hào)，因此不需要附加力均勻施加，閥瓣微啟識(shí)別準(zhǔn)確。本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)目前安全閥在線(xiàn)校驗(yàn)中由于沒(méi)有一種有效的閥瓣微啟識(shí)別技術(shù)，普遍存在校驗(yàn)準(zhǔn)確性差的缺點(diǎn)。發(fā)明了利用彈簧受力形變曲線(xiàn)來(lái)識(shí)別安全閥閥瓣微啟，為安全閥在線(xiàn)校驗(yàn)的閥瓣微啟識(shí)別提供一種新的方法和技術(shù)手段。本實(shí)用新型所提供方法合理，理論基礎(chǔ)充分，實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案成熟可行，能克服現(xiàn)有閥瓣微啟識(shí)別存在的缺陷，如測(cè)量準(zhǔn)確性、可靠性、一致性等問(wèn)題，能準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)彈簧式安全閥在線(xiàn)校驗(yàn)中閥瓣微啟的識(shí)別，滿(mǎn)足現(xiàn)有安全閥在線(xiàn)校驗(yàn)的迫切需求。為能達(dá)到上述實(shí)用新型的目的，本實(shí)用新型提供了基于彈簧受力形變曲線(xiàn)彈簧式安全閥閥瓣微啟識(shí)別裝置，其特征在于，具體包括被測(cè)安全閥(I)、機(jī)械支架(2)、液壓千斤頂(3)、壓力傳感器(4)、位移傳感器(5)、彈簧受力形變數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)；機(jī)械支架固定在被測(cè)安全閥閥體上；液壓千斤頂、壓力傳感器、位移傳感器安裝在機(jī)械支架上，機(jī)械支架為液壓千斤頂提供一個(gè)能作用在閥桿上的施力環(huán)境；壓力傳感器檢測(cè)液壓千斤頂作用在閥桿上外加力，位移傳感器檢測(cè)閥桿的位移；彈簧受力形變數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)同時(shí)獲取壓力傳感器及位移傳感器的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)通過(guò)閥桿受力位移關(guān)系特征曲線(xiàn)來(lái)識(shí)別閥瓣微啟。按照本實(shí)用新型提供的基于彈簧受力形變曲線(xiàn)彈簧式安全閥閥瓣微啟識(shí)別裝置，其特征是所述的機(jī)械支架包括閥桿受力桿(11)、液壓千斤頂受力支架(10)，機(jī)械支架底座(14)、限位螺帽(6)、壓力傳感器受力圓盤(pán)(17)，位移傳感器安裝支架(16);閥桿受力桿通過(guò)連接螺帽(12)連接被測(cè)安全閥閥桿(15);液壓千斤頂受力支架固定在機(jī)械支架底座上，機(jī)械支架底座固定在被測(cè)安全閥閥體上。按照本實(shí)用新型提供的基于彈簧受力形變曲線(xiàn)彈簧式安全閥閥瓣微啟識(shí)別裝置，其特征是所述的液壓千斤頂通過(guò)高壓油管(9)連接液壓油泵，液壓千斤頂通過(guò)安裝架(8)安裝在液壓千斤頂受力支架上，閥桿受力桿穿過(guò)液壓千斤頂油缸中心。按照本實(shí)用新型提供的基于彈簧受力形變曲線(xiàn)彈簧式安全閥閥瓣微啟識(shí)別裝置，其特征是所述的壓力傳感器為渦輪式壓力傳感器，閥桿受力桿穿過(guò)其中心通孔，中心受力環(huán)下表面置于液壓千斤頂托盤(pán)上，壓力傳感器外圍受力外框上表面由限位螺帽及壓力傳感器受力圓盤(pán)固定在閥桿受力桿上；壓力傳感器數(shù)據(jù)輸出線(xiàn)(7)連接彈簧受力形變數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)，獲取液壓千斤頂作用在閥桿上的外加力。按照本實(shí)用新型提供的基于彈簧受力形變曲線(xiàn)彈簧式安全閥閥瓣微啟識(shí)別裝置，其特征是所述的位移傳感器為拉桿式高精度位移傳感器，位移傳感器上端通過(guò)位移傳感器安裝支架固定在閥桿受力桿上，滑動(dòng)桿下端通過(guò)磁鐵(13)吸附到機(jī)械支架底座上；位移傳感器數(shù)據(jù)輸出線(xiàn)(18)連接彈簧受力形變數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)，獲取閥桿在外力作用下的位移信
肩、O按照本實(shí)用新型提供的基于彈簧受力形變曲線(xiàn)彈簧式安全閥閥瓣微啟識(shí)別裝置，其特征是所述的彈簧受力形變數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)包括位移傳感器信號(hào)、壓力傳感器信號(hào)、ADC、微處理器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、觸控屏、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)；位移傳感器和壓力傳感器信號(hào)與ADC相連，ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)輸出到微處理器，微處理器通過(guò)SPI接口與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊相連，微處理器通過(guò)串口與觸控屏相連，微處理器通過(guò)USB 口與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)相連。按照本實(shí)用新型提供的基于彈簧受力形變曲線(xiàn)彈簧式安全閥閥瓣微啟識(shí)別裝置，其特征是所述的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)包含安全閥閥桿位移識(shí)別模塊、壓力變化識(shí)別模塊、彈簧受力形變曲線(xiàn)拐點(diǎn)識(shí)別模塊；根據(jù)安全閥閥桿位移與閥桿受力變化關(guān)系曲線(xiàn)，尋找彈簧式安全閥熱態(tài)工作時(shí)的彈簧受力形變曲線(xiàn)拐點(diǎn)A和冷態(tài)工作時(shí)的彈簧受力形變曲線(xiàn)拐點(diǎn)B，從而判別閥瓣微啟。

附圖1為彈簧式安全閥在線(xiàn)校驗(yàn)系統(tǒng)機(jī)械支架及傳感器安裝圖附圖2為彈簧受力形變數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)構(gòu)成圖附圖3為彈簧式安全閥閥瓣受力關(guān)系圖附圖4為彈簧式安全閥熱態(tài)時(shí)彈簧受力形變曲線(xiàn)關(guān)系圖附圖5為彈簧式安全閥冷態(tài)時(shí)彈簧受力形變曲線(xiàn)關(guān)系圖
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的描述。圖1為彈簧式安全閥在線(xiàn)校驗(yàn)系統(tǒng)機(jī)械支架及傳感器安裝圖。包括被測(cè)安全閥(I)、機(jī)械支架(2)、液壓千斤頂(3)、壓力傳感器(4)、位移傳感器
(5)。機(jī)械支架固定在被測(cè)安全閥閥體上；液壓千斤頂、壓力傳感器、位移傳感器安裝在機(jī)械支架上，機(jī)械支架為液壓千斤頂提供一個(gè)能作用在閥桿上的施力環(huán)境；壓力傳感器檢測(cè)液壓千斤頂作用在閥桿上外加力，位移傳感器檢測(cè)閥桿的位移；彈簧受力形變數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)同時(shí)獲取壓力傳感器及位移傳感器的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)通過(guò)閥桿受力位移關(guān)系特征曲線(xiàn)來(lái)識(shí)別閥瓣微啟。[0026]機(jī)械支架包括閥桿受力桿(11)、液壓千斤頂受力支架(10)，機(jī)械支架底座(14)、限位螺帽(6)、壓力傳感器受力圓盤(pán)(17)，位移傳感器安裝支架(16);閥桿受力桿通過(guò)連接螺帽(12)連接被測(cè)安全閥閥桿(15);液壓千斤頂受力支架固定在機(jī)械支架底座上，機(jī)械支架底座固定在被測(cè)安全閥閥體上。液壓千斤頂通過(guò)高壓油管(9)連接液壓油泵，液壓千斤頂通過(guò)安裝架(8)安裝在液壓千斤頂受力支架上，閥桿受力桿穿過(guò)液壓千斤頂油缸中心。壓力傳感器為渦輪式壓力傳感器，閥桿受力桿穿過(guò)其中心通孔，中心受力環(huán)下表面置于液壓千斤頂托盤(pán)上，壓力傳感器外圍受力外框上表面由限位螺帽及壓力傳感器受力圓盤(pán)固定在閥桿受力桿上；壓力傳感器數(shù)據(jù)輸出線(xiàn)(7)連接彈簧受力形變數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)，獲取液壓千斤頂作用在閥桿上的外加力。位移傳感器為拉桿式高精度位移傳感器，位移傳感器上端通過(guò)位移傳感器安裝支架固定在閥桿受力桿上，滑動(dòng)桿下端通過(guò)磁鐵(13)吸附到機(jī)械支架底座上；位移傳感器數(shù)據(jù)輸出線(xiàn)(18)連接彈簧受力形變數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)，獲取閥桿在外力作用下的位移信息。圖2為彈簧受力形變數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)構(gòu)成圖。包括位移傳感器信號(hào)、壓力傳感器信號(hào)、ADC、微處理器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、觸控屏、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)；位移傳感器和壓力傳感器信號(hào)與ADC相連，ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)輸出到微處理器，微處理器通過(guò)SPI接口與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊相連，微處理器通過(guò)串口與觸控屏相連，微處理器通過(guò)USB 口與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)相連。圖3為彈簧式安全閥閥瓣受力關(guān)系圖。Fd為彈簧預(yù)緊力，Ptl為安全閥入口壓力，S為介質(zhì)作用在閥瓣上的有效面積，f為安全閥閥瓣與密封件之間的相互壓緊力，AF為作用于安全閥閥瓣一個(gè)向上的附加拉力。對(duì)于一個(gè)閥瓣關(guān)閉且處于正常運(yùn)行狀態(tài)的彈簧式安全閥，其向下作用于閥瓣的彈簧預(yù)緊力，一部分用來(lái)抵抗介質(zhì)作用力，另一部分產(chǎn)生安全閥閥瓣與密封件之間的相互壓緊力，該力足以使安全閥保持密封狀態(tài)。隨著介質(zhì)壓力的提高，安全閥閥瓣與密封件之間的相互壓緊力亦隨之減小。當(dāng)從外部給安全閥閥瓣一個(gè)向上的附加力AF，則除抵抗介質(zhì)作用力與安全閥閥瓣與密封件之間產(chǎn)生的相互壓緊力外，彈簧預(yù)緊力還需克服該附加拉力。隨著附加拉力的增加，安全閥閥瓣與密封件之間的相互壓緊力將逐漸減小。當(dāng)壓緊力等于零時(shí)，安全閥密封完全喪失達(dá)到開(kāi)啟狀態(tài)，此時(shí)介質(zhì)作用力與附加拉力之和剛好克服彈簧預(yù)緊力，也即安全閥閥瓣與密封件之間相互壓緊力f等于零，則安全閥開(kāi)啟，此時(shí)滿(mǎn)足
Ps . S = P。· S + AF通過(guò)獲取安全閥閥瓣微啟瞬間的Ptl, AF，S即可得到安全閥的開(kāi)啟壓力。因此關(guān)鍵在于安全閥開(kāi)啟微啟瞬間的識(shí)別。圖4為彈簧式安全閥熱態(tài)時(shí)彈簧受力形變曲線(xiàn)關(guān)系圖。圖4顯示了安全閥處于熱態(tài)時(shí)附加力AF隨閥桿位移的變化規(guī)律。附加力從零逐步增加，與內(nèi)壓力P0*S相加正好為彈簧預(yù)緊力時(shí)，閥瓣微啟，瞬間增大了介質(zhì)作用面積S，使得用來(lái)克服彈簧預(yù)緊力的內(nèi)壓作用力急劇增大，其結(jié)果在瞬間減小了附加力，從而出現(xiàn)第一個(gè)特征A峰拐點(diǎn)。當(dāng)附加力逐漸減小而達(dá)到關(guān)閉點(diǎn)時(shí)，由于介質(zhì)作用面積突然減小，為保持力平衡關(guān)系，此時(shí)，附加力會(huì)出現(xiàn)瞬間回升現(xiàn)象，即第二個(gè)特征峰拐點(diǎn)C。這兩個(gè)拐點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)安全閥熱態(tài)時(shí)閥瓣的開(kāi)啟和回座。圖5為彈簧式安全閥冷態(tài)時(shí)彈簧受力形變曲線(xiàn)關(guān)系圖。圖5顯示了安全閥處于冷態(tài)時(shí)附加力AF隨閥桿位移的變化規(guī)律。當(dāng)閥門(mén)開(kāi)啟前，附加力克服閥芯靜態(tài)剛性力。當(dāng)達(dá)到開(kāi)啟點(diǎn)以后，附加力改為克服彈簧的彈性力，兩者隨著時(shí)間變化的斜率不同，從而出現(xiàn)第一個(gè)拐點(diǎn)B，同樣情況，在閥門(mén)關(guān)閉時(shí)也會(huì)出現(xiàn)另一個(gè)拐點(diǎn)D，這兩個(gè)拐點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)安全閥冷態(tài)時(shí)閥瓣的開(kāi)啟和回座。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些不需要?jiǎng)?chuàng)造性勞動(dòng)就能做出的各種改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.基于彈簧受力形變曲線(xiàn)彈簧式安全閥閥瓣微啟識(shí)別裝置，其特征在于，具體包括被測(cè)安全閥(I)、機(jī)械支架(2)、液壓千斤頂(3)、壓力傳感器(4)、位移傳感器(5)、彈簧受力形變數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)；機(jī)械支架固定在被測(cè)安全閥閥體上；液壓千斤頂、壓力傳感器、位移傳感器安裝在機(jī)械支架上，機(jī)械支架為液壓千斤頂提供一個(gè)能作用在閥桿上的施力環(huán)境；壓力傳感器檢測(cè)液壓千斤頂作用在閥桿上外加力，位移傳感器檢測(cè)閥桿的位移；彈簧受力形變數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)同時(shí)獲取壓力傳感器及位移傳感器的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)通過(guò)閥桿受力位移關(guān)系特征曲線(xiàn)來(lái)識(shí)別閥瓣微啟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于彈簧受力形變曲線(xiàn)彈簧式安全閥閥瓣微啟識(shí)別裝置，其特征在于所述的機(jī)械支架包括閥桿受力桿(11)、液壓千斤頂受力支架(10)，機(jī)械支架底座(14)、限位螺帽(6)、壓力傳感器受力圓盤(pán)(17)，位移傳感器安裝支架(16);閥桿受力桿通過(guò)連接螺帽(12)連接被測(cè)安全閥閥桿(15);液壓千斤頂受力支架固定在機(jī)械支架底座上，機(jī)械支架底座固定在被測(cè)安全閥閥體上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于彈簧受力形變曲線(xiàn)彈簧式安全閥閥瓣微啟識(shí)別裝置，其特征在于所述的液壓千斤頂通過(guò)高壓油管(9)連接液壓油泵，液壓千斤頂通過(guò)安裝架(8)安裝在液壓千斤頂受力支架上，閥桿受力桿穿過(guò)液壓千斤頂油缸中心。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于彈簧受力形變曲線(xiàn)彈簧式安全閥閥瓣微啟識(shí)別裝置，其特征在于所述的壓力傳感器為渦輪式壓力傳感器，閥桿受力桿穿過(guò)其中心通孔，中心受力環(huán)下表面置于液壓千斤頂托盤(pán)上，壓力傳感器外圍受力外框上表面由限位螺帽及壓力傳感器受力圓盤(pán)固定在閥桿受力桿上；壓力傳感器數(shù)據(jù)輸出線(xiàn)(7)連接彈簧受力形變數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)，獲取液壓千斤頂作用在閥桿上的外加力。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于彈簧受力形變曲線(xiàn)彈簧式安全閥閥瓣微啟識(shí)別裝置，其特征在于所述的位移傳感器為拉桿式高精度位移傳感器,位移傳感器上端通過(guò)位移傳感器安裝支架固定在閥桿受力桿上，滑動(dòng)桿下端通過(guò)磁鐵(13)吸附到機(jī)械支架底座上；位移傳感器數(shù)據(jù)輸出線(xiàn)(18)連接彈簧受力形變數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)，獲取閥桿在外力作用下的位移信
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于彈簧受力形變曲線(xiàn)彈簧式安全閥閥瓣微啟識(shí)別裝置，其特征在于所述的彈簧受力形變數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)包括位移傳感器信號(hào)、壓力傳感器信號(hào)、ADC、微處理器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、觸控屏；位移傳感器和壓力傳感器信號(hào)與ADC相連，ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)輸出到微處理器，微處理器通過(guò)SPI接口與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊相連，微處理器通過(guò)串口與觸控屏相連。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了基于彈簧受力形變曲線(xiàn)彈簧式安全閥閥瓣微啟識(shí)別裝置，具體包括被測(cè)安全閥(1)、機(jī)械支架(2)、液壓千斤頂(3)、壓力傳感器(4)、位移傳感器(5)、彈簧受力形變數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)；機(jī)械支架固定在被測(cè)安全閥閥體上；液壓千斤頂、壓力傳感器、位移傳感器安裝在機(jī)械支架上，為液壓千斤頂提供一個(gè)能作用在閥桿上的施力環(huán)境；壓力傳感器檢測(cè)液壓千斤頂作用在閥桿上外加力，位移傳感器檢測(cè)閥桿的位移；彈簧受力形變數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)同時(shí)獲取壓力傳感器及位移傳感器的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)通過(guò)閥桿受力位移關(guān)系特征曲線(xiàn)來(lái)識(shí)別閥瓣微啟。本實(shí)用新型提供的閥瓣微啟識(shí)別方法具有準(zhǔn)確性高、形象直觀(guān)、操作方便等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01M13/00GK202903466SQ20122057003
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月1日
發(fā)明者丁衛(wèi)撐, 劉波, 黃洪全, 王敏, 楊勇, 龔迪琛, 其他發(fā)明人請(qǐng)求不公開(kāi)姓名 申請(qǐng)人:成都理工大學(xué)